Entwicklung einer Referenzarchitektur zur Integritätssicherung von Cyber-Physischen Systemen in dynamischen Produktionsumgebungen
Fabian Quint
Der Wunsch der Konsumenten nach Qualität und Individualität von Produkten führt zu den
Anforderungen einer variantenreichen Serienproduktion bis hin zur kundenindividuellen
Massenproduktion. Industrie 4.0 als eine mögliche Lösung beschreibt in diesem
Zusammenhang die Verzahnung der industriellen Produktion mit Informations- und
Kommunikationstechnik, wodurch IT-Technologien zunehmend im Bereich der
Automatisierung eingesetzt werden. Aufgrund der zunehmenden Vernetzung von
Produktionsanlagen über einheitliche Protokolle und Schnittstellen auf Basis von verteilten
Cyber-Physischen Systemen (CPS), steigen die Anforderungen an zu Grunde liegende
Konzepte hinsichtlich IT-Sicherheit. Allerdings sind viele der heute vorzufindenden Anlagen
unsicher oder für den Einsatz in vernetzten Szenarien ungeeignet.
Im Rahmen dieser Dissertation wird eine Referenzarchitektur erarbeitet, die eine sichere,
vertrauenswürdige Kooperation in einem dynamischen Produktionsumfeld verschiedener
Akteure ermöglicht. In der betrachteten Umgebung stammen CPS und modulare
Softwareanwendung aus unterschiedlichen Quellen und werden von Rollen mit
unterschiedlichen Interessen bereitgestellt. In diesem Zusammenhang zeigt sich die
Anforderung, die Integrität aller Systemteilnehmer gewährleisten zu können, als zentraler
Ausgangspunkt für weiterführende Sicherheitsmaßnahmen.
Als Grundlage zur Entwicklung der Architektur wird daher ein Verfahren zur Verifikation der
Identitäten, insbesondere durch Hardware-basierte Merkmale abgeleitet, das eine sichere
Anpassung und Inbetriebnahme von CPS und deren Software ermöglicht. Die prototypische
Implementierung erfolgt anhand einer industrienahen Produktionsanlage der SmartFactoryKL.
